Verfahren zur Herstellung von p-Nitrophenetol

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von p-Nitrophenetol in hoher Ausbeute und besonders reiner Form, aus p-Chlornitrobenzol und Ethanol durch Erwärmen auf Temperaturen von 60 bis 80°C unter Zugabe von Alkalimetallhydroxid und Phasentransferkatalysatoren.

Beschreibung

[0001] Aus der DE-OS 2 634 419 ist es bekannt, p-Nitrophenetol durch Umsetzung von p-Chlornitrobenzol mit Natronlauge in Ethanol in Gegenwart eines Phasentransferkatalysators herzustellen. Hierbei werden pro Mol p-Chlornitrobenzol 1,6 Mol Ethanol und 3 Mol 50 %-ige Natronlauge bei 90°C umgesetzt, wobei das Produkt in etwa 90 %-iger Ausbeute mit einem Schmelzpunkt von 53 bis 57°C anfällt. Als Nebenprodukt werden etwa 10 % 4,4'-Dichlorazoxybenzol gebildet. Die Abtrennung dieses Azoxybenzols ist aufwendi^g,und auch die Reinheit des p-Nitrophenetols reicht für die meisten Anwendungsgebiete, insbesondere als Farbenvorprodukt, nicht aus.

[0002] Es wurde nun gefunden, daß p-Nitrophenetol durch Umsetzung von p-Chlornitrobenzol mit Ethanol und Alkalihydroxid in Gegenwart eines Phasentransferkatalysators in vorzüglicher Reinheit und hoher Ausbeute erhalten wird, wenn man die Umsetzung bei einer Temperatur von 60 bis 80°C durchführt. Man erhält so ein Produkt vom Schmelzpunkt 58 bis 59,5°C, das praktisch frei von 4,4'-Dichlorazoxybenzol, p-Chlornitrobenzol, 4,4'-Diethoxy-azobenzol und p-Nitrophenol ist, in einer Ausbeute von etwa 95 %.

[0003] Im folgenden werden bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung näher erläutert:

Das Alkalimetallhydroxid, insbesondere Natriumhydroxid, wird zweckmäßig als konzentrierte wäßrige Lösung und besonders vorteilhaft in fester Form, als Plätzchen, Schuppen, Pulver oder Prills, eingesetzt, ohne daß die Bildung von Nebenprodukten, insbesondere von 4,4'-Dichlorozoxybenzol, eintritt noch Ausbeute oder Reinheit erniedrigt werden. Pro Mol p-Chlornitrobenzol werden 1,1 bis 3 Mol Alkalimetallhydroxid, insbesondere 1,3 bis 1,5 Mol festes Natriumhydroxid, verwendet. Beim Einsatz von festem Alkalimetallhydroxid kann zusätzlich noch die Einsatzmenge an Ethanol reduziert werden, ohne daß befürchtet werden muß, daß das eingesetzte p-Chlornitrobenzol nicht vollständig abreagiert und so Ausbeute und Reinheit erniedrigt werden. So reicht bei einem Einsatz von 1,3 bis 1,5 Mol festem Natriumhydroxid pro Mol p-Chlornitrobenzol 1,3 bis 1,6 Mol Ethanol aus.

[0004] Die Reaktionstemperatur liegt vorzugsweise im Bereich von 65 bis 75°C, insbesondere bei etwa 70°C.

[0005] Als Phasentransferkatalysator können die üblichen Produkte Verwendung finden, wie sie beispielsweise in der DE-OS 2 634 419 aufgeführt sind. Besonders bevorzugt ist Cocosalkyl-dimethyl-benzyl-ammoniumchlorid, das leicht aus seiner handelsüblichen etwa 50 %-igen wäßrigen Lösung isoliert werden kann. Cocosalkyl steht für ein Gemisch von Alkylresten mit gerader Zahl von C-Atomen von C₁₂-C₁₈, wobei der C_12-Anteil etwa 50 % beträgt.

[0006] In den folgenden Beispielen beziehen sich Teile und Prozentangaben auf das Gewicht, sofern nichts anderes vermerkt ist. _--

Beispiel 1

[0007] In einem Rührapparat wurde die Lösung von 67 Teilen Cocosalkyl-dimethyl-benzyl-ammoniumchlorid (das durch Abdestillieren von Wasser aus 125 g der handelsüblichen etwa 50 %-igen wäßrigen Lösung erhalten wurde) in 388 Teilen Ethanol, 95 %-ig, vorgelegt, mit 787,8 Teilen p-Chlornitrobenzol versetzt und auf 70°C erhitzt. Anschließend wurden dann unter kräftigem Rühren innerhalb von 4 Stunden 1600 Teile 50 %-ige wäßrige-Natronlauge zutropfen gelassen, wobei die Temperatur während der gesamten Reaktionsdauer bei 70°C gehalten wurde- Nach beendeter NaOH-Zugabe wurde noch 4 bis 6 Stunden bei 70°C nachgerührt und dann das überschüssige Ethanol im Vakuum aus dem Reaktionsgemisch abdestilliert. Der Destillationssumpf wurde anschließend zweimal mit je 1000 Teilen Wasser bei 70°C ausgerührt, die Wasserphase abgetrennt, die geschmolzene, organische Phase in 1500 Teilen Wasser bis zum Erkalten gerührt, das p-Nitrophenetol.abgesaugt und nacheinander mit 1 1 Wasser, 1 l'etwa 1 %-iger Salzsäure und 1 1 Wasser gewaschen.

Molverhältnis: p-Chlornitrobenzol : Ethanol : NaOH = 1 : 1,6 : 4,0

Ausbeute: 792 g = ₉4,8 % d. Th., bez. auf p-Chlornitrobenzol

EP.: 57,8°_C (Erstarrungspunkt)

Fp.: 58 bis 59,5°C

Vergleichsbeispiel:

[0008] Entsprechend Beispiel 1 wurde die Lösung von 67 Teilen Cocosalkyl-dimethyl-benzyl-ammoniumchlorid in 388 Teilen Ethanol, 95 %-ig, vorgelegt und mit 787,8 Teilen p-Chlornitrobenzol versetzt, aber die Mischung auf Rückfluß erhitzt. Anschließend wurden unter kräftigem Rühren 1600 Teile 50 %-ige wäßrige NaOH innerhalb von 4 Stunden zutropfen gelassen. Nach einer Nachrührdauer von ca. 4 bis 6 Stunden wurde das überschüssige Ethanol bei vermindertem Druck yon etwa 350 m bar aus dem Reaktionsgemisch abdestilliert. Da sich die alkalische Wasserphase bei 70°C nicht von der organischen Phase abtrennen ließ, wurde bis zum Erkalten gerührt und das erstarrte p-Nitrophenetol abgesaugt. Das isolierte p-Nitrophenetol wurde noch zweimal in 1000 Teilen Wasser

[0009] aufgenommen, auf 70°C erhitzt, in der Schmelze ausgerührt, anschließend bis zum Erkalten gerührt, abgesaugt und nacheinander mit 1 1 Wasser, 1 1 etwa 1 %-igerSalzsäure und 1 1 Wasser gewaschen.

Molverhältnis: p-Chlornitrobenzol : Ethanol : NaOH = 1 : 1,6 : 4,0

Ausbeute: 747 g = 89,4 % d. Th., bez. auf p-Chlornitrobenzol

EP.: nicht bestimmbar

Fp.: 48 bis 55°C

Beispiel 2

[0010] Entsprechend Beispiel 1 wurde die Lösung von 67 Teilen Cocosalkyl-dimethyl-benzyl-ammoniumchlorid in 322,5 Teilen Ethanol, 95 %-ig, vorgelegt, mit 787,8 Teilen p-Chlornitrobenzol versetzt und auf 70°C erhitzt. Anschließend wurden dann unter kräftigem Rühren innerhalb von 4 Stunden 280 Teile Ätznatron (fest, in Form von Prills) gleichmäßig eingetragen. Die Reaktionstemperatur darf während der gesamten Reaktionsdauer nicht über 70°C ansteigen. Nach beendeter Ätznatronzugabe wurde noch 4 bis 6 Stunden zur Vervollkommung der Reaktion bei 70°C nachgerührt. Die Aufarbeitung erfolgte analog dem Beispiel 1.

Molverhältnis: p-Chlornitrobenzol : Ethanol : NaOH = 1 : 1,4 : 1,4

Ausbeute: 793 g = 95,0 d. Th., bez. auf p-Chlornitrobenzol

EP.: 57,8°C

Fp.: 58 bis 59,5°C

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von p-Nitrophenetol aus p-Chlornitrobenzol und Ethanol durch Erwärmen unter Zugabe von Alkalimetallhydroxiden und Phasentransferkatalysatoren, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung bei Temperaturen von 60 bis 80°C durchführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung bei Temperaturen von 65 bis 75°C durchführt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Alkalimetallhydroxid festes Natriumhydroxid zusetzt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man pro Mol p-Chlornitrobenzol 1,3 bis 1,5 Mol Natriumhydroxid einsetzt.